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1、學(xué)術(shù)論文RESEARCH樞軸式后緣襟翼驅(qū)動連桿結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析StructuralDesignAnalysisonDriveLinkofPivotFlap中國商飛北京民用飛機技術(shù)研究中心周彬[摘要]現(xiàn)階段先進民用客機正在發(fā)展和應(yīng)用樞軸式后緣襟翼,如A350、B787等。此類后緣襟翼的運動機構(gòu)與典型的“滑軌-滑輪架”式不同。參考A350的相關(guān)設(shè)計,介紹樞軸式后緣襟翼驅(qū)動連桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計思路并就其要點進行分析。_關(guān)鍵詞:樞軸后緣襟翼破損安全防轉(zhuǎn)限位潤滑[ABSTRACT]Pivotflapmechanismiscurrentlyun-第1支點derdevelopment
2、forthelatestadvancedcivilaircraft,suchas第4支點第2支點A350,B787andsoon.Thekinematicmechanismofpivot第3支點flapisdifferentfrom“Track-Pulleybracket”mechanism.圖1后緣襟翼驅(qū)動機構(gòu)布置ReferencetoA350,thedesignapproachofpivotflapisintro-Fig.1Drivemechanismlayoutofflapduced,andthekeypointinthestructuraldesignis
3、analyzed.Keywords:PivotflapFail-safeAnti-rotateLim-1驅(qū)動連桿功能簡述itlocationLubrication樞軸式后緣襟翼不同于傳統(tǒng)滑軌式襟翼,采用連桿DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2015.10.083機構(gòu)驅(qū)動襟翼做近似圓周運動。連桿機構(gòu)分兩段,上端H型連桿連接到固定在機翼后梁的懸臂肋上,與齒輪箱目前,民航飛機的巡航速度越來越快,同時又要求連接傳遞驅(qū)動載荷;下端A型連桿連接到襟翼接頭上,飛機的起飛、著陸速度控制在合理的范圍內(nèi);這就需要驅(qū)動襟翼。同時,懸臂肋上有一旋轉(zhuǎn)中心,在旋轉(zhuǎn)中心
4、飛機安裝高升力的增升裝置。通常飛機的增升裝置包通過一接頭將懸臂肋和襟翼連接起來控制運動軌跡;襟括前緣縫翼和后緣襟翼,其收放機構(gòu)的設(shè)計是一項獨特翼可在齒輪箱的驅(qū)動下繞旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動,如圖2所示。[1]而復(fù)雜的工作。隨著科技的發(fā)展,比如三維仿真技術(shù)的提高,后緣懸臂肋襟翼的收放機構(gòu)向簡單、高效的方向發(fā)展。空客、波音最新型的民用客機都采用了樞軸式后緣襟翼,此類襟翼其整流罩比傳統(tǒng)飛機的要小得多,結(jié)構(gòu)重量相對較小。后梁由于這個特性,降低了油耗和成本,同時獲得了高效的升阻比性能。另一方面,結(jié)構(gòu)上取消了滑軌,減少了結(jié)構(gòu)零部件,維修隨之減少也易于維護。H型連桿空客飛機多采用單縫式富勒
5、襟翼,每片襟翼與機翼襟翼連接后梁多點連接。以空客A350為例,單邊機翼上設(shè)計有接頭兩片襟翼,內(nèi)襟翼和外襟翼;每片襟翼由兩個驅(qū)動連桿旋轉(zhuǎn)中心驅(qū)動。第1支點和第2支點安裝連桿驅(qū)動內(nèi)襟翼,第3A型連桿支點和第4支點安裝連桿驅(qū)動外襟翼,如圖1所示。內(nèi)襟翼的運動軌跡相對于外襟翼來說簡單,襟翼載荷也比較小。故選取外襟翼第3支點進行驅(qū)動連桿結(jié)構(gòu)設(shè)計圖2后緣襟翼驅(qū)動連桿裝配圖分析。Fig.2Assemblydiagramofdrivelinkofflap2015年第10期·航空制造技術(shù)83學(xué)術(shù)論文RESEARCH驅(qū)動連桿分為2段,H型連桿和A型連桿。每段2驅(qū)動組件細節(jié)設(shè)計要點分析
6、連桿都有3個零件組合而成,一個主承力零件,材料為驅(qū)動連桿結(jié)構(gòu)設(shè)計基于三維運動機構(gòu)設(shè)計和設(shè)計高強鋁合金;2個破損-安全零件,材料為鈦合金。3個分離面。當(dāng)運動構(gòu)件和運動軌跡確定后(圖3);以此為零件由一系列高鎖螺栓連接起來,如圖4所示。連接軸基準(zhǔn)設(shè)計結(jié)構(gòu)件,之后經(jīng)強度校核和三維干涉檢查。強共有4根,2根主軸,2根破損-安全零件,材料都為鈦度按破損安全多傳力途徑結(jié)構(gòu)件校核,三維干涉檢查要合金。上連接軸連接H型連桿和懸臂肋,下連接軸連求驅(qū)動連桿在運動方向與其他結(jié)構(gòu)件至少有25mm間接H型連桿和A型連桿,如圖4所示。隙。驅(qū)動載荷通過齒輪由齒輪箱傳遞到內(nèi)側(cè)的H型連桿破損-安全
7、零件,再傳遞到整個H型連桿;然后通過上連接軸設(shè)計分離面下連接軸傳遞到A型連桿;最后通過襟翼接頭傳遞到驅(qū)動連桿襟翼上,驅(qū)動襟翼運動。2.2防轉(zhuǎn)(防松)設(shè)計在連桿結(jié)構(gòu)細節(jié)設(shè)計中,只要有相對轉(zhuǎn)動趨勢的結(jié)襟翼運動軌跡構(gòu)件之間,必須要有防轉(zhuǎn)的設(shè)計以避免零件之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)動摩擦或松動。如軸承外圈與孔之間、軸承內(nèi)圈與軸之間、主軸與安全-破損軸之間和螺母等。轉(zhuǎn)動運動只發(fā)旋轉(zhuǎn)中心生在軸承內(nèi)、外圈之間。下連接軸防轉(zhuǎn)的常見類型有防轉(zhuǎn)墊片、防轉(zhuǎn)板、防轉(zhuǎn)襯套和防轉(zhuǎn)墊圈、防轉(zhuǎn)螺母等,如圖5和圖6所示。圖3運動機構(gòu)設(shè)計和設(shè)計分離面(紅色點、線、面)2.3選擇軸承設(shè)計Fig.3Kinematican
8、dinte